JPH0155560B2 - - Google Patents

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JPH0155560B2
JPH0155560B2 JP56087634A JP8763481A JPH0155560B2 JP H0155560 B2 JPH0155560 B2 JP H0155560B2 JP 56087634 A JP56087634 A JP 56087634A JP 8763481 A JP8763481 A JP 8763481A JP H0155560 B2 JPH0155560 B2 JP H0155560B2
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JP
Japan
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voltage
circuit
control
filament
switching element
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JP56087634A
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English (en)
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JPS57202698A (en
Inventor
Masayoshi Suzuki
Hirobumi Hino
Kazuo Kaneko
Kiichi Tokunaga
Keizo Inagaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Publication of JPH0155560B2 publication Critical patent/JPH0155560B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30Controlling
    • H05G1/34Anode current, heater current or heater voltage of X-ray tube

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、X線撮影装置の電源装置に関し、特
にX線管のフイラメントを直流加熱するのに良好
な制御機能を備えたX線管フイラメント電流供給
装置に関するものである。
X線管のフイラメントを加熱する方法として商
用周波数交流加熱方式と直流加熱方式の2種類が
ある。商用周波数交流加熱方式は、フイラメント
の温度変化によつてX線管のアノード電流に電源
周波数に同期した変動を与えるため、出力線量に
も同様に変動を与える原因となり、フイルム黒化
度に悪影響を与える。このため、脈動を小さくす
る必要がある。フイラメントを直流で加熱する直
流加熱方式は、このような現象が表われず良好な
制御方法である。従来、行われている直流加熱方
式の一種として、インバータ式の直流加熱方式が
ある。これは、展型的には、第1図に示すような
回路構成をとる。第1図において、交流電源1か
ら供給される交流電圧は整流回路2と平滑コンデ
ンサ3により整流及び平滑されて直流電圧にさ
れ、この直流電圧は電圧制御トランジスタ4のコ
レクタ側に供給される。一方、X線管7の管電流
Ipによつて得られる抵抗8の端子電圧Vpは基準
電圧Vsと比較増幅器9で比較され、その偏差の
増幅信号は制御回路10に入力され、この偏差信
号に応じて電圧制御トランジスタ4のベース・コ
レクタ間電圧が制御される。そして電圧制御トラ
ンジスタ4を介して得られた出力電圧を、発振回
路11から発生した高い周波数のパルス信号を入
力するドライブ回路12からのドライブ信号によ
つて駆動される2個のスイツチングトランジスタ
5a,5bを交互にオン・オフ制御することによ
り交流電圧に変換し、これを加熱変圧器6を介し
て、X線管7に供給し、フイラメント7aを加熱
制御する。このようなフイラメント加熱方式で
は、前記第1図に示すように、加熱変圧器6の入
力電源を高周波化することにより、脈動をなく
し、フイラメントの温度変化を小さくすることが
可能である。加熱変圧器6の二次側出力電圧はX
線管のフイラメントに供給される。これにより、
直流加熱方式と同様な効果を持たせている。
しかしながら、このようなフイラメント加熱方
式では、管電流Ipに起因する信号を利用して制御
回路10で電圧制御トランジスタ4を制御し、フ
イラメント7aを加熱制御するが、電圧制御トラ
ンジスタ4は、電流を常時流しながら、電圧を連
続制御するため、大電力用のトランジスタが必要
となり、かつ、電圧制御トランジスタ4で常に損
失を生じることから、装置の電源容量が増大する
という欠点があつた。
また、前記電圧制御トランジスタ4を除去し、
電圧制御をスイツチングトランジスタ5a,5b
の通電幅制御により行うこともできるが、この場
合、管電流を低リツプル化にするためには、加熱
変圧器の二次側に整流回路と平滑回路が必要とな
る。平滑回路の定数は通電幅の広い狭い条件によ
り決定されるから平滑回路が大きくなるという欠
点があつた。
本発明の目的は、前記欠点を除去するためにな
されたものであり、その特徴は、X線管フイラメ
ント電流供給装置において、X線管のフイラメン
トを加熱するフイラメント電流に対応する信号を
フイードバツクして電圧制御トランジスタをオ
ン・オフ制御することにより、電圧制御トランジ
スタでの損失を減少させ、加熱変圧器の二次側の
平滑回路の定数を小さくし、小型化することにあ
り、更に、異常発生検出時の保護動作の応答を高
速にすることを可能にしたことにある。
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
第2図は、本発明の一実施例の構成を示す図で
あり、第1図と同一のものは同一記号を付してあ
る。
図において、1は交流電源、2は整流回路、3
は平滑コンデンサ、4は電圧制御トランジスタ、
5a及び5bはスイツチングトランジスタ、6は
加熱変圧器、7はX線管、21はトランジスタ4
及び平滑回路で構成されるスイツチング回路中の
フライホイールダイオード、22はリアクトル、
23は平滑コンデンサ、24は抵抗、25は整流
回路、26はリアクトル、27は平滑コンデン
サ、28は電圧制御トランジスタ4を制御する第
1制御回路、29はスイツチングトランジスタ5
a及び5bを制御する第2制御回路、30は異常
検出回路である。
第3図は、第2図の第1制御回路28の一実施
例の具体的な構成を示す図であり、この第1制御
回路28はフイードバツク系の比較回路を備えた
ものである。図において、51は比較増幅器、5
2は電圧−周波数変換回路、53は電圧−通電幅
変換回路、54はORゲート回路、55はドライ
ブ回路、Rは抵抗である。
第4図は、第2図の異常検出回路30の一実施
例の具体的な構成を示す図であり、61及び62
は比較増幅器、63はインバータ、64はORゲ
ート回路、R1〜R3は固定抵抗、R4は可変抵抗で
ある。
次に、本実施例の動作を説明する。
第2図において、交流電源1から供給される交
流電圧は整流回路2及び平滑コンデンサ3により
整流、平滑され、直流電圧に変換される。電圧制
御トランジスタ4をオン・オフ制御することによ
り、リアクトル22、平滑コンデンサ23で構成
される平滑回路に平滑コンデンサ3の電圧を供給
する。ここで、平滑コンデンサ3の電圧をVC1
平滑コンデンサ23の電圧をVC2、電圧制御トラ
ンジスタ4のスイツチング周波数をf1、通電幅を
Dとすれば、電圧VC2は次式で表わされる。
VC2=D・f1・VC1 前記電圧VC2は、スイツチングトランジスタ5
a及び5bで構成されるスイツチング回路により
交流電圧に変換され、加熱変圧器6の一次側に入
力する。ただし、当該スイツチング回路の動作周
波数をf2とすると、f1>f2の条件を満たす周波数
で動作する。
加熱変圧器6の出力電圧は、整流回路25と、
リアクトル26、平滑コンデンサ27で構成され
る平滑回路とにより整流、平滑され、X線管7に
印加され、フイラメント7aを加熱する。ここ
で、管電流は、フイラメント電流に依存すること
から、フイラメント電流に対応する信号をフイー
ドバツクし、フイラメント電流が設定値になるよ
うに、前記電圧VC2を制御する。また、フイラメ
ント電流に対する信号は、低圧側の抵抗24で電
圧信号に変換して作成させる。なお、このフイラ
メント電流に対応する信号は、管電流で作成する
ことも可能である。
前記電圧VC2の制御は、第3図に示すように、
電圧制御トランジスタ4のベース・コレクタ間の
電圧を制御することによつて行う。即ち、第3図
において、基準制御信号Vpat1、フイラメント電
流に対応する信号をVIFとすると、Vpat1は比較
増幅器51によりVIFと比較され、その偏差量△
υとして電圧−周波数変換回路52及び電圧−通
電幅変換回路53に入力され、変換回路52の第
5図に示す電圧−周波数特性及び変換回路53の
第6図に示す電圧−通電幅(パルス幅)特性によ
り電圧制御トランジスタ4のスイツチング周波数
f1、通電幅Dが決定され、電圧制御トランジスタ
4のドライブ回路55に入力され、電圧制御トラ
ンジスタ4を駆動する。したがつて、フイラメン
ト電流は常に設定値になるように電圧制御トラン
ジスタ4の周波数と通電幅を制御し、定電流制御
を行う。
また、電圧制御トランジスタ4はオン・オフの
スイツチング動作をするため、電圧制御トランジ
スタ4での損失は、電圧連続制御する場合と比較
して、極めて小さく、大電力用のものを必要とし
ない。
また、前記電圧制御トランジスタ4のオン・オ
フ制御の周波数と通電幅を制御する他の手段は、
基準制御信号Vpat1とフイラメント電流に対応す
る信号VIFを比較増幅器51により比較し、その
偏差量△υにより電圧−周波数変換回路52、電
圧−通電幅変換回路53に入力し、通電幅は第6
図に示す特性で制御し、周波数は、第7図に示す
ように、予備加熱及び管電流が小さい時のみ可変
し、他の条件においては一定とすることによつて
効率を上げる。なお、この制御方式で周波数と通
電幅の制御を逆にしても同様な効果が得られる。
次に、過電流やフイラメント断線等の異常が発
生した場合の保護動作について説明する。第4図
において、過電流はVpat1とVIFを比較増幅器6
1により比較され、フイラメント断線はフイラメ
ント断線検出電圧VFDとVIFを比較増幅器62に
より比較され、どちらか一方でも検出されると、
異常信号VEMを発生し、この異常信号VEMは、電
圧制御トランジスタ4の制御回路28、スイツチ
ングトランジスタ5a,5bの制御回路29に入
力され、Vpat1の信号を異常時のVpat2に変化す
ることにより、VC2は低下する。しかし、VC2
低下は時定数によつて定まり、応答性が遅い。そ
こで、第8図に示すように、スイツチングトラン
ジスタ5a,5bの通電幅を定常状態より、狭く
することによりフイラメントに伝達する電力は急
激に小さくなり、異常に対する応答性が速く良好
な保護動作をする。
以上説明したように、本発明によれば、X線管
のフイラメント電流に対応する信号をフイードバ
ツクし、基準制御電圧との閉ループにより制御ト
ランジスタの周波数と通電幅を制御するようにし
たので、X線管のフイラメントを加熱するフイラ
メント電流を一定に保つことができ、さらに制御
トランジスタでの損失が小さく大電力用のものを
必要としない。また、異常発生時においてもそれ
に対応する応答性が速い等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のX線管フイラメント直流加熱
方式の一例を示す図、第2図は、本発明の一実施
例の構成を示す図、第3図は、本実施例の第1制
御回路の一実施例の具体的な構成を示す図、第4
図は、本実施例の異常検出回路の一実施例の具体
的な構成を示す図、第5図〜第8図は、本実施例
の動作を説明するための図である。 図中、1……交流電源、2,25……整流回
路、3,23,27……平滑コンデンサ、4……
電圧制御トランジスタ、5a,5b……スイツチ
ングトランジスタ、6……加熱変圧器、7……X
線管、7a……フイラメント、8,24……抵
抗、21……フライホイールダイオード、22,
26……リアクトル、28……第1制御回路、2
9……第2制御回路、30……異常検出回路、5
1,61,62……比較増幅器、54,64……
ORゲート回路、55……ドライブ回路、63…
…インバータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 直流電圧を入力し第1のスイツチング素子と
    平滑回路によつて出力電圧を可変設定する電圧制
    御回路と、第2のスイツチング素子のオン・オフ
    制御により前記電圧制御回路の出力電圧を直流か
    ら交流に変換するDC/AC変換回路と、この
    DC/AC変換回路の出力電圧が印加される加熱変
    圧器と、この加熱変圧器の出力電圧を整流平滑し
    て印加されフイラメントが加熱制御されるX線管
    と、このX線管のフイラメント電流に対応した電
    圧と制御基準電圧とを比較し、その誤差電圧に対
    応して電圧パルス幅変換および電圧周波数変換を
    行いパルス制御信号を発生し、このパルス制御信
    号により第1のスイツチング素子をオン・オフ制
    御する回路を備えたことを特徴とするX線管フイ
    ラメント電流供給装置。 2 直流電圧を入力し第1のスイツチング素子と
    平滑回路によつて出力電圧を可変設定する電圧制
    御回路と、第2のスイツチング素子のオン・オフ
    制御により前記電圧制御回路の出力電圧を直流か
    ら交流に変換するDC/AC変換回路と、この
    DC/AC変換回路の出力電圧が印加される加熱変
    圧器と、この加熱変圧器の出力電圧を整流平滑し
    て印加されフイラメントが加熱制御されるX線管
    と、このX線管のフイラメント電流に対応した電
    圧と制御基準電圧とを比較し、その誤差電圧に対
    応して電圧パルス幅変換および電圧周波数変換を
    行いパルス制御信号を発生し、このパルス制御信
    号により第1のスイツチング素子をオン・オフ制
    御する回路と、フイラメント電流に対応した電圧
    と制御基準電圧又はフイラメント断線検出電圧と
    の比較から、過電流、フイラメント断線等の異常
    発生を検出する異常発生検出回路と、この異常発
    生検出回路の出力がある時には、スイツチング素
    子の通電幅を短縮して第2のスイツチング素子を
    オン・オフ制御する回路を備えたことを特徴とす
    るX線管フイラメント電流供給装置。
JP8763481A 1981-06-08 1981-06-08 Electrical current supply device for x-ray emitting filament Granted JPS57202698A (en)

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JPS57202698A JPS57202698A (en) 1982-12-11
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JP2682029B2 (ja) * 1988-07-29 1997-11-26 株式会社島津製作所 X線管フィラメント加熱装置
US10165663B2 (en) 2016-04-05 2018-12-25 General Electric Company X-ray systems having individually measurable emitters

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JPS5633119Y2 (ja) * 1974-07-25 1981-08-06
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JPS6019639B2 (ja) * 1979-03-22 1985-05-17 株式会社東芝 X線管フイラメント加熱装置

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